《故障診斷》講稿第六章

第六章

潤(rùn)滑油樣分析第六章

潤(rùn)滑油樣分析6.1

概述

通過(guò)分析混雜于潤(rùn)滑油中的磨屑的數(shù)量、成分、大小、形態(tài)等信息來(lái)判定機(jī)器零部件的磨損狀態(tài)和機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)。工作步驟：采樣、檢測(cè)、診斷、預(yù)測(cè)、處理等五個(gè)步驟

1、采樣：機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程或在停車(chē)不久進(jìn)行。定時(shí)，定位采樣，嚴(yán)防油樣被外界污染。磨損、疲勞、腐蝕是機(jī)械零件失效的三種主要形式和原因其中磨損失效約占80%左右

第六章

潤(rùn)滑油樣分析2、檢測(cè)：觀察油樣中磨屑的粒度大小、表面形態(tài)，測(cè)定油樣中磨屑的數(shù)量、成分、粒度分布。6.1

概述

3、診斷：根據(jù)油樣檢測(cè)結(jié)果判斷機(jī)器的磨損狀態(tài)是否正常（磨屑的濃度和粒度）確定異常磨損的零部件以及磨損類(lèi)型（磨屑的大小和表面形態(tài)）第六章

潤(rùn)滑油樣分析5、處理：根據(jù)檢測(cè)、診斷和預(yù)測(cè)結(jié)果，確定換油周期，清洗檢修時(shí)間。根據(jù)零部件的剩余壽命確定更換零部件的時(shí)間。4、預(yù)測(cè)：根據(jù)以前和目前的檢測(cè)結(jié)果，預(yù)測(cè)今后磨損的發(fā)展趨勢(shì)，采用灰色馬爾可夫預(yù)測(cè)法等（參看校學(xué)報(bào)97年第2期）

6.1

概述

第六章

潤(rùn)滑油樣分析常用的分析方法：（2）鐵譜分析法（10～50μ）

（1）光譜分析法（<10μ）（3）磁塞檢查法（>50μ

）三種油樣分析方法的檢測(cè)效率6.1

概述

第六章

潤(rùn)滑油樣分析6.2.1光譜分析法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍

適用范圍：磨屑粒度<10μ

優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：②尤其適用于用有色金屬制造的零部件的磨損分析，特別是多金屬零部件。不能給出磨屑的形貌細(xì)節(jié)，設(shè)備價(jià)格昂貴。常用方法：①靈敏度、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性好。①原子發(fā)射光譜分析法②原子吸收光譜分析法6.2

光譜分析法

第六章

潤(rùn)滑油樣分析6.2.2光譜分析法的油樣樣品制備方法

(1)燃燒——油樣在燒杯中燃燒，燒盡后留下金屬磨屑粘附在杯壁上。(2)溶解——將溶劑倒入燒杯中，使粘附在杯壁上的金屬磨屑溶解在溶液中。(3)過(guò)濾——用濾紙對(duì)含有金屬磨屑的溶液進(jìn)行過(guò)濾（濾去大于10μ的大顆磨屑），經(jīng)過(guò)濾后的溶液才是光譜分析用的油樣樣品。6.2

光譜分析法

第六章

潤(rùn)滑油樣分析6.2

光譜分析法

6.2.3原子發(fā)射光譜分析法原子發(fā)射光譜測(cè)定系統(tǒng)1―激發(fā)光源；2―回轉(zhuǎn)石墨盤(pán)；3―樣品槽；4―入口縫隙；5―光柵；6―特性光譜；7―焦點(diǎn)曲線；8―出口縫隙；9―光電探測(cè)器；10―信號(hào)積分儀；11―信號(hào)處理儀；12―打印裝置第六章

潤(rùn)滑油樣分析6.2

光譜分析法

6.2.3原子發(fā)射光譜分析法原理：不同物質(zhì)的原子受激后所放出的光輻射具有與該元素對(duì)應(yīng)的特征波長(zhǎng)，通過(guò)對(duì)特征譜線強(qiáng)度的測(cè)定，判斷某種元素是否存在及它的濃度。

原子發(fā)射光譜分析儀測(cè)試框圖第六章

潤(rùn)滑油樣分析6.2

光譜分析法

6.2.4原子吸收光譜分析法原子吸收光譜分析系統(tǒng)1―空心陰極燈；2―火焰；3―燃燒器；4―噴霧器；5―油樣；6―入口縫隙；7―分光器；8―出口縫隙；9―光電探測(cè)器；10―放大器；11―讀出裝置第六章潤(rùn)潤(rùn)滑油油樣分析析6.2光譜分析析法原子吸收收光譜分分析法原理：將潤(rùn)滑油油中的磨磨屑熱解解原子化化，根據(jù)據(jù)原子蒸蒸氣對(duì)各各種不同同波長(zhǎng)的的單元素素光源發(fā)發(fā)出的特特征輻射射線吸收收作用不不同來(lái)確確定磨屑屑中各元元素的含含量。原子吸收收光譜分分析儀測(cè)測(cè)試框圖圖第六章潤(rùn)潤(rùn)滑油油樣分析析6.3鐵譜分析析法原理：稀釋后的的油樣流流過(guò)一個(gè)個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)場(chǎng)，在磁磁場(chǎng)力作作用下，，不同大大小的帶帶磁性的的磨屑所所能通過(guò)過(guò)的距離離不同而而形成按按顆粒大大小次序序的沉淀淀，測(cè)定定分析油油樣中磨磨屑沉淀淀的情況況即可判判斷磨屑屑程度。。優(yōu)點(diǎn)：能提供磨屑的的數(shù)量、粒度度、形態(tài)和成成分等反映摩摩擦副磨損狀狀態(tài)的信息，，設(shè)備價(jià)格低低廉。缺點(diǎn)：對(duì)非磁性磨屑屑不敏感。適用范圍：10～50μ的帶磁性磨屑屑常用鐵譜分析析儀：1.分析式式鐵譜儀2.直讀式式鐵譜儀3.“在線線式”鐵譜儀儀鐵譜分析法的的原理、優(yōu)缺缺點(diǎn)和適用范范圍第六章潤(rùn)潤(rùn)滑油樣樣分析6.3鐵譜分析法分析式鐵譜儀儀55(1)分析式鐵譜儀儀的組成第六章潤(rùn)潤(rùn)滑油樣樣分析6.3鐵譜分析法分析式鐵譜儀儀(2)磁鐵和鐵譜基基片圖7-6磁鐵結(jié)構(gòu)示意意圖1—磁鋼；2—極頭；3—磁軛鐵譜基片:60×25×0.17mm的玻璃片,中央沿長(zhǎng)度方方向有一6mm寬的U型壁壘，基片片沿U型壁壘的中線線方向斜置于于磁鐵尖劈氣氣隙中央，與與水平面成一一微小的角度度（1°～2°）。圖7-7鐵譜基片第六章潤(rùn)潤(rùn)滑油樣樣分析6.3鐵譜分析法、分析式鐵譜譜儀55位置(距油樣出口距離mm)55～56(入口端)

5040302010磨粒尺寸(μm)＞51～20.75～1.50.5～10.25～0.750.1～0.5（3）鐵譜基片上上沉積磨粒尺尺寸的分布狀狀況第六章潤(rùn)潤(rùn)滑油樣樣分析6.3鐵譜分析法分析式鐵譜儀儀(4)分析式鐵譜儀儀分析框圖0#油樣（未使用用過(guò)的潤(rùn)滑油油）鐵譜片0#鐵譜片的電鏡鏡能譜片鐵譜片中大顆顆粒的化學(xué)成成分是Fe-Si-Ca，可知是混入入潤(rùn)滑油中的的灰塵微粒鐵譜分析實(shí)例例:武鋼工業(yè)港港φ3600圓盤(pán)給料機(jī)機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)構(gòu)（蝸輪箱））潤(rùn)滑油樣樣分析1#油樣譜片鐵譜鏈細(xì)小小，有尺寸寸較小的摩摩擦聚合物物團(tuán)粒，有有數(shù)個(gè)較小小的銅粒，，一個(gè)較大大的金屬粒粒（可以來(lái)來(lái)自潤(rùn)滑油油本身或換換油前蝸輪輪箱未清洗洗干凈）。。2#油樣譜片譜片入口端端鏈正常，，有黑色摩摩擦聚合物物，有尺寸寸稍大的粒粒子，磨損損尚屬正常常。(5)鐵譜分析實(shí)實(shí)例３#油樣譜片４#油樣譜片譜片上有一一片游離金金屬（從能能譜片上可可知其化學(xué)學(xué)成分為Cu-Sn），形狀不不規(guī)則，尺尺寸較大，，是蝸輪磨磨損所致。。4#油樣譜片的的電鏡能譜譜片5#鐵譜片正常鏈上有有一較大尺尺寸的片狀狀磨屑，其其上有明顯顯的擦傷痕痕跡，是摩摩擦副受載載較重部位位撕脫下來(lái)來(lái)的。5#鐵譜片的電電鏡能譜片片大尺寸片狀狀物的化學(xué)學(xué)成分是Cu-Sn，表明來(lái)自自蝸輪。6#鐵譜片磨屑顆粒鏈鏈粗大，表表明大尺寸寸磨屑增加加，磨損程程度向嚴(yán)重重方向發(fā)展展。6#鐵譜片的電電鏡能譜片片大尺寸顆粒粒的化學(xué)成成分是Al-Si，表明來(lái)自自灰塵，說(shuō)說(shuō)明密封有有問(wèn)題或潤(rùn)潤(rùn)滑油未保保管好。7#鐵譜片（入入口處）磨屑顆粒鏈鏈更加粗大大，表明大大尺寸磨屑屑增加，磨磨損程度向向嚴(yán)重方向向發(fā)展。7#鐵譜片（加加熱到400°C的譜片照片片）顆粒中棕紅紅色部分為為銅粒子，，上面有傷傷痕，是負(fù)負(fù)荷較重所所致，黑色色部分呈磁磁性分布的的是鐵的高高溫聚合物物，粘結(jié)在在一起，屬屬粘著磨損損的磨屑。。(5)鐵譜分析實(shí)實(shí)例8#鐵譜片（入入口端）磨屑顆粒鏈鏈粗大，特特別在譜片片入口處，，表明磨損損已相當(dāng)嚴(yán)嚴(yán)重，應(yīng)該該換油并檢檢查原因。。8#鐵譜片（遠(yuǎn)遠(yuǎn)離入口處處）發(fā)現(xiàn)數(shù)毫米米長(zhǎng)的纖維維狀物，用用偏振光分分析是透明明的，為有有機(jī)物，來(lái)來(lái)自回轉(zhuǎn)支支承的保持持架。(5)鐵譜分析實(shí)實(shí)例第六六章章潤(rùn)潤(rùn)滑滑油油樣樣分分析析6.3鐵譜譜分分析析法法幾種種典典型型磨磨屑屑的的狀狀態(tài)態(tài)：：1））正正常常滑滑動(dòng)動(dòng)磨磨損損的的磨磨屑屑：：對(duì)于于鋼鋼，，具具有有光光滑滑表表面面的的鱗鱗片片狀狀，，厚厚度度小小于于1μ，，尺寸寸0.5～～15μ圖7-11一臺(tái)臺(tái)柴柴油油機(jī)機(jī)的的正正常常磨磨粒粒第六六章章潤(rùn)潤(rùn)滑滑油油樣樣分分析析6.3鐵譜譜分分析析法法幾種種典典型型磨磨屑屑的的狀狀態(tài)態(tài)：：2））切切屑屑形形成成的的磨磨屑屑：：形如如帶帶狀狀，，長(zhǎng)長(zhǎng)25～～100μ，，寬2～～5μ，厚厚約約0.25μ圖7-12某噴噴氣氣發(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)的的切切削削磨磨粒粒第六章潤(rùn)潤(rùn)滑油樣樣分析6.3鐵譜分析法幾種典型磨屑屑的狀態(tài)：3）滾動(dòng)疲勞勞磨屑：A疲勞剝落碎片片:尺寸為10～100μ,厚1～10μ的不規(guī)則邊緣緣的片狀。B球狀磨粒:直徑在1～5μ左右。C層狀磨屑:最大尺寸約為為50μ，厚約1μ，表面常帶有一一些空洞的薄薄片。第六章潤(rùn)潤(rùn)滑油樣樣分析6.3鐵譜分析法幾種典型磨屑屑的狀態(tài)：3）滾動(dòng)疲勞勞磨屑：a疲勞剝落碎片片b球狀磨粒c層狀磨屑圖7-13滾動(dòng)疲勞磨粒粒圖形第六章潤(rùn)潤(rùn)滑油樣樣分析6.3鐵譜分析法幾種典型磨屑屑的狀態(tài)：4）滾動(dòng)疲勞勞兼滑動(dòng)疲勞勞磨屑：（齒輪節(jié)圓上上的滑動(dòng)剝落落）形狀不規(guī)則的的層片狀，厚厚度數(shù)微米，，寬厚比為4：1～10：1圖7-14齒輪磨損磨粒粒第六六章章潤(rùn)潤(rùn)滑滑油油樣樣分分析析6.3鐵譜譜分分析析法法幾種種典典型型磨磨屑屑的的狀狀態(tài)態(tài)：：5））嚴(yán)嚴(yán)重重滑滑動(dòng)動(dòng)磨磨損損磨磨屑屑：：塊狀狀或或片片狀狀，，表表面面帶帶有有滑滑動(dòng)動(dòng)的的條條痕痕并并具具有有整整齊齊的的刃刃口口。。尺尺寸寸在在20μμ以上上，，長(zhǎng)長(zhǎng)厚厚比比在在10：1左右右。。圖7-15嚴(yán)重重滑滑動(dòng)動(dòng)磨磨損損磨磨粒粒第六六章章潤(rùn)潤(rùn)滑滑油油樣樣分分析析6.3鐵譜譜分分析析法法幾種種典典型型磨磨屑屑的的狀狀態(tài)態(tài)：：6）有有色色合合金金及及其其它它磨磨粒粒的的特特征征和和識(shí)識(shí)別別（1）在基基片片上上為為不不規(guī)規(guī)則則的的排排列列；；（2）不不同同的的合合金金具具有有不不同同的的特特殊殊光光澤澤，，如如銅銅合合金金為為草草黃黃色色，，鋁鋁合合金金為為亮亮白白色色等等；；（3）顆顆粒粒較較大大，，有有時(shí)時(shí)邊邊緣緣帶帶有有氧氧化化色色彩彩。。第六六章章潤(rùn)潤(rùn)滑滑油油樣樣分分析析6.3鐵譜譜分分析析法法直讀讀式式鐵鐵譜譜儀儀1——油樣樣；；2——毛細(xì)細(xì)管管；；3—沉積管；；4—磁鐵；5—燈；6—光導(dǎo)纖維維；7—光電控頭頭；8—虹吸泵；；9—廢油；10—電子線路路；11—數(shù)顯管圖7-9直讀式鐵鐵譜儀的的組成第六章潤(rùn)潤(rùn)滑油油樣分析析6.3鐵譜分析析法直讀式鐵鐵譜儀內(nèi)部配有有光密度度計(jì)，能能直接顯顯示磨屑屑數(shù)量和和大小，，但不能能確定磨磨屑形態(tài)態(tài)和成分分。大磨粒密密度DL―玻管進(jìn)口口處光密密度計(jì)讀讀數(shù)（大大于5μ的磨粒沉沉淀覆蓋蓋面積百百分?jǐn)?shù)））小磨粒密密度DS―玻管出口口處光密密度計(jì)讀讀數(shù)（1～2μ的磨粒沉沉淀覆蓋蓋面積百百分?jǐn)?shù)））圖7-10沉積管內(nèi)內(nèi)的磨粒粒排列第六章潤(rùn)潤(rùn)滑油油樣分析析6.3鐵譜分析析法鐵譜分析析定量指指標(biāo)1.依據(jù)：發(fā)生嚴(yán)重重磨損時(shí)時(shí)，AL(DL)值大大超超過(guò)AS(DS)2.依據(jù)：不正常磨磨損的初初期,磨磨?？倲?shù)數(shù)較正常常時(shí)大大大增加3.磨損損烈度（（應(yīng)用最最廣)第六章潤(rùn)潤(rùn)滑油油樣分析析6.3鐵譜分析析法鐵譜分析析定量指指標(biāo)4.累積烈度度①DS―tDL―t兩條曲曲線，，曲線線急劇劇上升升表示示磨損損嚴(yán)重重。②―t―t兩條曲曲線，，兩條條曲線線相互互靠近近時(shí)表表示磨磨損嚴(yán)嚴(yán)重化化。應(yīng)根據(jù)據(jù)具體體的監(jiān)監(jiān)測(cè)對(duì)對(duì)象建建立相相應(yīng)的的判斷斷標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。第六章章潤(rùn)潤(rùn)滑滑油樣樣分析析6.4電鏡能能譜儀儀與分分析式式鐵譜儀儀相結(jié)結(jié)合的的分析析法將鐵譜譜片放放在電電子顯顯微鏡鏡下用用能譜譜儀進(jìn)進(jìn)行分分析，，可得得到磨磨粒的的化學(xué)學(xué)成分分，從從而確確定磨磨損部部位。。分析實(shí)實(shí)例：：武鋼鋼工業(yè)業(yè)港φ3600mm圓盤(pán)混混料機(jī)機(jī)傳動(dòng)動(dòng)箱潤(rùn)潤(rùn)滑油油樣分分析第六章章潤(rùn)潤(rùn)滑滑油樣樣分析析6.5磁塞檢檢查法法原理：：將磁塞塞置于于潤(rùn)滑滑油管管道內(nèi)內(nèi)，懸懸浮于于潤(rùn)滑滑油中中的磨磨屑不不斷地地被吸吸附于于磁塞塞上，，定期期取下下塞頭頭，用用肉眼眼或低低倍率率（10～～40）放放大鏡鏡觀察察塞頭頭上磨磨屑的的大小小、形形狀和和數(shù)量量，與與標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)譜片片對(duì)照照，判判定磨磨損狀狀態(tài)。注意事事項(xiàng)：：磁塞應(yīng)應(yīng)安裝裝在潤(rùn)潤(rùn)滑主主管路路上（（最好好是管管路彎彎曲部部位的的外測(cè)測(cè)），，磨屑屑零部部件與與塞頭頭之間間的管管路內(nèi)內(nèi)不應(yīng)應(yīng)油泵泵、過(guò)過(guò)濾網(wǎng)網(wǎng)及液液壓件件的阻阻隔。。第六章章潤(rùn)潤(rùn)滑滑油樣樣分析析6.6油液分分析系系統(tǒng)第六章章潤(rùn)潤(rùn)滑滑油樣樣分析析油液含含水量量在線線監(jiān)測(cè)測(cè)第六章章潤(rùn)潤(rùn)滑滑油樣樣分析析油液含含水量量在線線監(jiān)測(cè)測(cè)第六章潤(rùn)潤(rùn)滑滑油樣分析析油液分析采采集器第六章潤(rùn)潤(rùn)滑滑油樣分析析油液分析采采集器第六章潤(rùn)潤(rùn)滑滑油樣分析析油液污染度度檢測(cè)傳感感器第六章潤(rùn)潤(rùn)滑滑油樣分析析油液污染度度檢測(cè)傳感感器9、靜夜四四無(wú)鄰，，荒居舊舊業(yè)貧。。。1月-231月-23Friday,January6,202310、雨中黃葉葉樹(shù)，燈下下白頭人。。。17:19:2617:19:2617:191/6/20235:19:26PM11、以我我獨(dú)沈沈久，，愧君君相見(jiàn)見(jiàn)頻。。。1月-2317:19:2617:19Jan-2306-Jan-2312、故人江江海別，，幾度隔隔山川。。。17:19:2617:19:2617:19Friday,January6,202313、乍乍見(jiàn)見(jiàn)翻翻疑疑夢(mèng)夢(mèng)，，相相悲悲各各問(wèn)問(wèn)年年。。。。1月月-231月月-2317:19:2617:19:26January6,202314、他鄉(xiāng)生生白發(fā)，，舊國(guó)見(jiàn)見(jiàn)青山。。。06一一月20235:19:27下午午17:19:271月-2315、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。一月235:19下下午1月-2317:19January6,202316、行行動(dòng)動(dòng)出出成成果果，，工工作作出出財(cái)財(cái)富富。。。。2023/1/617:19:2717:19:2706January202317、做前前，能能夠環(huán)環(huán)視四四周；；做時(shí)時(shí)，你你只能能或者者最好好沿著著以腳腳為起起點(diǎn)的的射線線向前前。。。5:19:27下下午5:19下下午午17:19:271月-239、沒(méi)有失失敗，只只有暫時(shí)時(shí)停止成成功！。。1月-231月-23Friday,January6,202310、很多多事情情努力力了未未必有有結(jié)果果，但但是不不努力力卻什什么改改變也也沒(méi)有有。。。17:19:2717:19:2717:191/6/20235:19:27PM11、成功功就是是日復(fù)復(fù)一日日那一一點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)小小小努力力的積積累。。。1月-2317:19:2717:19Jan-2306-Jan-2312、世間成事事，不求其其絕對(duì)圓滿滿，留一份份不足，可可得無(wú)限完完美。。17:19:2717:19:2717:19Friday,January6,202313、不不知知香香積積寺寺，，數(shù)數(shù)里里入入云云峰峰。。。。1月月-231月月-2317:19:2717:19:27January6,202314、意志志堅(jiān)強(qiáng)強(qiáng)的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥塊一一樣任任意揉揉捏。。06一一月月20235:19:27下下午17:19:271月-2315、楚塞塞三湘湘接，，荊門(mén)門(mén)九派派通。。。。。一月月235:19下下午午1月月-2317:19January6,202316、少年十十五二十十時(shí)，步步行奪得得胡馬騎騎。。2023/1/617:19:2717:19:2706January202317、空山新雨雨后，天氣氣晚來(lái)秋。。。5:19